型材轧制

生物科学2023-02-03 11:54:17百科

型材轧制

用有孔型的轧辊把锭坯热轧成各种断面形状的型材的工艺过程(见轧辊孔型)。1783年英国人科特(H.Cort)创造了世界上第一台带孔型的二辊式型材轧机,此后型材轧制很快发展起来。19世纪初已轧制出角钢和钢轨,不久又轧制出工字钢。1867年法国采用万能式机架轧制成断面高达1000mm的工字钢,成为宽边工字钢生产的先驱。从1902年起,卢森堡、德国和美国等国相继建造了万能式型材轧机,但在半个世纪中进展缓慢。直至50年代,这种轧机才得到发展。

随着轧钢技术的进展,轻型薄壁型钢和宽边工字钢生产有较快的发展。宽边工字钢分为梁材和柱材两类,柱材又有轻型和重型之分。钢轨有重轨、轻轨和吊车轨三种。特殊用途的复杂断面型钢有汽车车轮轮辋挡圈用的型钢、铧犁、窗框用型钢以及钢桩等。简单断面型钢多用于制造机械部件,复杂断面型钢多用于建筑结构、桥梁和用作各种构件。

轧制型钢用的原料主要有初轧坯、连铸坯和锻压坯,个别的用小钢锭直接轧制,生产较大规格的工字钢时要求有异型坯。一般初轧坯的断面尺寸为150×150~300×300mm,小方坯为50×50~140×140mm,连铸坯为70×70~350×350mm。

型钢品种繁多,规格复杂,一般都采用多品种小批量的生产方式。型钢需要量增长缓慢,复杂断面的型钢连续轧制比较困难,所以型钢轧机的自动化程度落后于其他轧机。

型钢轧机布置

有横列式、越野式、布棋式、串列式、半连续式和连续式等(见轧机)。型钢轧机的布置根据生产品种和生产规模而选取不同的形式。中小型轧机已应用微张力或控制活套的连续轧制技术,这种技术的优点是生产能力大,钢材质量好,能轧制薄壁产品,成材率与自动化程度高,生产成本低,使用人力少;但装备复杂,投资大。

H型钢轧机

60年代型钢轧机发展的明显特点是连续式或半连续式带万能机架的H型钢轧机的出现,用于生产 H型等经济断面钢材。70年代末这种轧机全世界已有50多套,几个主要产钢国家的H型钢产量已占大型型钢产量的30~45%。目前最大的H型钢腰高1200mm,腿宽530mm。

H型钢与普通工字钢相比,具有截面模数大、重量轻、节省金属等优点,可使建筑结构减轻30~40%;又因其腿内外侧平行,腿端呈直角,拼装组合成构件,可节约焊接、铆接工作量达25%,常用于要求承载能力大、截面稳定性好的大型建筑。

图

H型钢轧机由水平辊和立辊组成万能主机架,对轧件进行四面加工,另外还有水平辊辅助机架,专门加工H型钢的腿端,以控制腿宽。

连续式大型型钢轧机

附图为70年代投产的连续式大型型钢轧机设备布置图。主要生产100×50~506×20mmH型钢,年生产能力达150万吨左右。粗轧机组有四架二辊式机架,中轧机组有三架万能式机架和二架轧边机架,精轧机有四架万能式机架和二架轧边机架,由15个机架串连布置成连续轧制系列。它可轧制长达120m以上的轧件,不进行热切,长尺冷却后,长尺矫直(矫直速度2~8m/s),并用计算机控制冷锯机,把几根长尺钢材同时锯成定尺。定尺后的钢材在作业线上经检查、分选、打印、标记和打捆等工序。换辊采用整个机座更换方式,每次换辊仅需50分钟,从而提高了轧机作业率。

图

型钢轧制采用万能式机座,使孔型轧制摆脱了以前依靠经验的状态;提高了型钢断面尺寸的精度,改善了表面质量和性能的均匀性,只需调整轧辊就可生产出多种规格的产品,减少了轧辊的消耗,能生产出平行翼边的工字钢、槽钢、钢轨与U型钢桩,把以前的钢轨非对称成形过程改变为对称成形过程,使钢轨的成材率提高2%,表面缺陷减少2%,轧辊消耗减少1/5,还提高了轧机的作业率和产量。(见彩图)

H型宽边工字钢轧钢机 中型轧钢厂 型材定尺切断的主要方法——热锯 大型轧钢厂的钢轨冷床
参考书目
  1. 王廷溥主编:《轧钢工艺学》,冶金工业出版社,北京,1981。
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